人教版高中物理选修3－4说课稿单摆说课稿

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人教版高中物理选修3－4单摆说课稿
一、教材分析
单摆是人民教育出版社2004年出版的高中物理课程标准实验教科书选修3-4的第十一章机械振动的第四节内容。机械振动这一章是在学生学习了运动学，动力学及功和能的知识后编排的，是力学的一个特例。机械振动和后面的机械波是比较复杂的机械运动形式，对它们的研究为以后学习电磁振荡，电磁波和光的本性奠定基础。单摆这一节是在学习了简谐运动的定义，描述及其回复力和能量的基础上安排的。单摆作为一个机械振动的具体的实例，为巩固理解简谐运动的规律及其特点起了重要的作用。单摆作为生活中抽象出的物理模型，与人民的日常生活，生产实践，科学研究有着密切的关系，所以本节是本章的重点内容。
本节的特点一是从生活实例中抽象出单摆物理模型，最后运用单摆的知识解决生活中实际问题，充分体现了课程标准中从生活走向物理，从物理走向社会的理念；二是运用近似处理方法，研究单摆做简谐运动的条件，这是在研究复杂问题时通常采用的方法；三是以实验为基础的教学充分发挥学生主体作用，培养学生的实验能力，通过探究式教学，培养学生科学探究的精神和发现问题，解决问题的能力。
二、教学目标
单摆作为机械振动的一个实例，是理想化的物理模型。学习了单摆可以巩固简谐运动的有关知识。通过本节课的学习学生在知识与技能方面应达到以下目标（知道什么是单摆，单摆的振动图像是怎样的，单摆的回复力是由什么力提供的及在什么条件下单摆做简谐运动，周期与哪些因素有关，学会探究周期与摆长的定量关系，知道单摆的周期公式。）；在过程与方法方面会用控制变量法设计探索性实验，学会探究的一般方法与步骤，学会运用软件处理数据，培养学生的实验观察、分析，处理数据的能力；在情感态度与价值观方面应达到以下要求（体会科学家探索自然规律的科学态度和科学精神；通过小组合作，培养学生合作的精神及交际能力。）。
三、教学的重点和难点
如果能找出单摆的回复力与位移的关系，也就可以研究单摆在什么条件下做简谐运动，所以，对单摆回复力的推导及对其近似处理的方法作为本节教学的重点。另外，研究周期与哪些因素有关，怎样通过实验探究周期与摆长的关系也为本节教学的重点。
高中学生在分析物体受多个力作用时往往找不到解决问题的方法，不能正确对物体进行受力分析并运用力的合成与分解使问题简单化。因此本节对单摆回复力的推导为教学的难点。在探究单摆周期与摆长定量关系的实验中，学生可以容易地得到实验数据，但对数据进行分析处理的能力还不够，所以运用数表软件来进行数据处理作为本节教学另一个的难点。
四、教学方法
高二学生通过一年多的物理学习，已具备了比较强的实验能力和一定的探索能力。所以根据制定的教学目标和学生的实际情况，更好地突出重点和突破难点，本节课(1)将突出学生活动，加强实验教学，充分体现物理学科以实验为基础的特点，将演示实验改为学生实验，并重点通过探究实验学习科学探究的方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯。 (2)注重启发式教学，精心设计教学过程中的问题，启发学生积极主动地探究问题。(3)引入信息技术，培养学生的数据收集，传递及处理技能，让学生用计算机处理和分析实验数据，用信息技术来改变学习的方式。(4)讲授法辅以多媒体教学相结合，创造丰富全面的学习环境。
五、教学过程设计
1. 课题引入
以创设学习环境，激发学习兴趣为导入新课的指导思想，通过提问让学生列举生活中机械振动的实例，并提出符合单摆基本特征的实例，引导学生观察归纳出它们的共同特征。再介绍伽利略用脉搏测时，发现吊灯的摆动具有等时性的物理学史，了解科学家科学发现的过程。让学生观察摆球的摆动，认识抽象出的物理模型，让学生的思维进入新课教学的轨道。
2. 新课教学
(1) 根据现代教学论，物理教学应有培养能力，发展智力和陶冶情操的功能。讲授单摆应着力于介绍理想化模型的科学思维方法，并通过与弹簧振子类比，使学生进一步体会到理想化方法在物理中的运用。通过多媒体演示各种摆动，让学生判断是否为单摆，深化单摆的概念。
(2) 提出问题:单摆是否做简谐运动?启发学生通过与弹簧振子类比，自我设计实验，得出振动图像，并判断是否满足简谐运动图像的要求。这样可以充分调动学生学习的积极性，对学生富有创意的设计给予鼓励，增强学生参与的勇气。
(3) 接着提出要想进一步验证单摆是否在做简谐运动我们应该怎么办。对单摆的摆动进行受力分析，看它的回复力是否满足简谐运动中回复力与位移的条件。引导学生先确定摆球的平衡位置，让学生思考并说明理由。摆球摆到一定角度时，让学生对其进行受力分析，并引导学生将重力按作用效果进行分解得到单摆的回复力，并对其进行近似处理，得出单摆做简谐运动的条件。在学生的学习过程中，教师主要起桥梁作用，引导和启发学生全面思维，使学生真正成为学习的主人和知识建构的主体。
(4) 介绍傅科摆的相关知识。用实物演示不同摆的摆动，激起学生自己设计实验去探究单摆的周期与哪些因素有关。强调控制变量法的运用，尤其在探究周期是不是与摆球质量有关时，不能用大小不同的摆球来操作。让学生认识到要想利用好控制变量法，首先对概念有一个比较本质的认识。
(5) 接着重点探究周期与摆长的定量关系。提出一些问题如:摆长怎样测量?周期测一次就可以吗?然后学生分组实验，将数据通过网络共享，通过描点得到图像，利用“几何画板”通过描点法得出图象，根据图像对周期和摆长的关系猜想并构造函数，通过改变参数使图像与数据点拟合的最好，得出结论。科学探究是一种学习方式，学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时相类似的过程，学习物理知识与技能，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。
(6) 提出单摆周期公式，解释其物理含义。介绍惠更斯对单摆的研究过程，以惠更斯的贡献给人类生活带来的进步，使学生体验科学、技术与社会的辨证关系。通过公式与实验得出的K值比较，验证公式的正确性，培养学生进行科学探究的严谨性。
3 巩固与练习
（1）巩固了单摆物理模型的建立，进一步验证了单摆在偏角很小时，才做简谐运动。加深了对知识的理解。（2）将现实生活情景中实例研究引入物理课程，有助于培养学生对科学的兴趣，解决实际问题的能力。
4 课堂总结
主要有学生总结，提出几个问题让学生整理。(1)通过本节课，你学到了哪些知识?主要是侧重于对知识点的回顾。(2)你学习了哪些方法? 方法侧重于学生总结和归纳。（3）你有什么收获和体会? 收获和体会是对过程和方法的领悟。（4）你有什么疑问和想法?疑问和想法侧重于学生的发散思维，培养学生的创新能力。
5 布置课下研究课题
以上两个题目是为了培养学生自我设计实验和分析处理数据的能力。
(六、结语
以上是对单摆一节教材的认识和对教学过程的设计。本节课的设计中，采用了探究式学习，合作式学习，动手学习的教学模式，不仅培养了学生探究能力和问题解决的能力，而且探究，合作，亲身经验更有利于学生概念的发展、转变，有助于学生获得对知识的深层理解，培养了学生的创新精神和实践能力。